Espectrofotometria UV-Vis. Química Analítica V Mestranda: Joseane Maria de Almeida Prof. Dr. Júlio César José da Silva

Transcrição

1 Espectrofotometria UV-Vis Química Analítica V Mestranda: Joseane Maria de Almeida Prof. Dr. Júlio César José da Silva

2 Relembrando...

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4 Conceitos Comprimento de onda (λ): distância entre dois pontos na mesma fase da onda. Período (p): O tempo em segundos necessário para a passagem de dois máximos sucessivos ou dois mínimos por um ponto fixo no espaço. Frequência (n): número de ciclos que passam num ponto fixo, por segundo. É o inverso do período.

5 Medidas espectroscópicas

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8 Espectros da espécie [Fe(SCN)6]3-, em diferentes concentrações.

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11 Limitações da Lei de Beer DESVIOS REAIS A lei de Beer é válida apenas para soluções diluídas ( 0,01mol/L). Em altas concentrações a distância média entre as moléculas ou íons responsáveis pela absorção, de forma que cada partícula afeta na distribuição de carga da partícula vizinha.

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13 DESVIOS QUÍMICOS Os desvios da lei de Beer aparecem quando a espécie absorvente sofre associação, dissociação ou reação com o solvente para gerar produtos que absorvem de forma diferente do analito. Meios não tamponados 430 nm : Forma ionizada da indicador In 570 nm: Forma protonado do indicador HIn

14 DESVIOS INSTRUMENTAIS A lei de Beer se aplica estritamente somente quando as medidas forem feitas com a radiação monocromática. Na prática, fontes policromáticas que apresentam uma distribuição contínua de comprimentos de onda são utilizadas em conjunto com uma rede ou um filtro para isolar uma banda bastante simétrica de comprimentos de onda ao redor do comprimento de onda a ser empregado.

15 Desvios da lei de Beer com a radiação policromática. O absorvente tem as absortividades molares indicadas nos dois comprimentos de onda λ1 e λ2

16 Algumas bandas de absorção na região UV/visível e muitas na região do infravermelho são muito estreitas e os desvios da lei de Beer são comuns. Para se evitar os desvios é recomendado que se selecione um comprimento de onda próximo ao máximo de absorção.

17 Luz Espúria: Radiação instrumental que está fora da banda do λ escolhido. Resultado do espalhamento e das reflexões das superfícies das redes, lentes ou espelhos, filtros e janelas.

18 Células desiguais: Outro desvio da lei de Beer quase trivial, mas importante, é causado pelo uso de células desiguais. Se as células que contêm o analito e o branco não apresentam o mesmo caminho óptico e não são equivalentes em suas características ópticas, uma interseção vai ocorrer na curva de calibração.

19 Largura da fenda:

20 Instrumentação

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22 Materiais ópticos As células, janelas, lentes, espelhos e elementos de seleção de comprimento de onda devem, nos instrumentos de espectroscopia óptica, transmitir a radiação na região de comprimento de onda investigada.

23 Fontes de radiação Para ser adequada aos estudos espectroscópicos, uma fonte deve gerar um feixe de radiação que seja suficientemente potente para permitir fácil detecção e medida. Sua potência de saída deve ser estável por períodos razoáveis de tempo. Fontes contínuas: Emitem radiação cuja intensidade se altera lentamente em função do comprimento de onda. Fontes de linhas: Emitem um número limitado de linhas espectrais, cada uma delas abrangendo uma região muito limitada de comprimento de onda.

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26 Seletores de comprimento de onda Os instrumentos espectroscópicos para as regiões do UV e visível são geralmente equipados com um ou mais dispositivos para restringir a radiação que está sendo medida dentro de uma banda estreita que é absorvida ou emitida pelo analito. Seletividade Sensibilidade

27 Monocromadores Os monocromadores geralmente possuem uma rede de difração para dispersar a radiação sem seus comprimentos de onda constituintes.

28 Células

29 Detectores TRANSDUTORES DE RADIAÇÃO: Transformam energia radiante em sinal elétrico. Um transdutor ideal para a radiação eletromagnética responde rapidamente a baixos níveis de energia radiante em uma faixa ampla de comprimento de onda. Produz um sinal elétrico fácil de ser amplificado e apresenta um baixo nível de ruído elétrico. Apresentar uma relação linear entre a potência radiante incidente e o sinal elétrico produzido.

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31 Tipos de aparelho

32 Espectrofotômetro Varian Cary 3E Ultravioleta-Visível. Espectrofotômetro de Feixe Duplo.

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34 Precauções

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36 Aplicações Aplicações na análise qualitativa: Identificação de grupos funcionais Aplicações na análise qualitativa: Cálculo das concentrações

37 DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE UM MÉTODO ANALÍTICO PARA QUANTIFICAÇÃO POR ESPECTROSCOPIA UV DE CAPTOPRIL EM COMPRIMIDOS DE LIBERAÇÃO PROLONGADA. O Captopril é um fármaco de primeira escolha em casos de hipertensão arterial. Sua ação é eficiente, porém de curto prazo. O medicamento se libera totalmente das capsulas em torno de 6 a 8 horas, fazendo com que o tratamento exija de 3 a 4 capsulas diariamente. Necessidade de desenvolver uma formulação para uma liberação mais prolongada do fármaco.

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45 2-Uma solução da droga tolbutamina apresenta uma absorbância de 0,85 em uma cubeta com caminho óptico de 1 cm. A massa molar da tolbutamina é de 270 e a absortividade molar em 262 nm é de 703 Mol L-1 cm-1. Qual a concentração molar da tolbutamina? 3- Uma solução colorida é colocada dentro de um espectrofotômetro UV-visível. Em 465 nm a amostra apresenta uma absorbância de 0,79. Calcule a porcentagem de luz que está sendo absorvida. Considere I0 = 1

46 4- Um solução colocada dentro de um espectrofotômetro UV - visivel apresenta uma absorbância de 0,67 em um comprimento de onda de 560 nm. Qual a porcentagem de radiação que está sendo transmitida? Considere I0 = 1 5- Considere uma solução A que apresenta 82% de transmitância numa cubeta de 1,5cm de caminho ótico. A alternativa que representa o comprimento da cubeta (caminho ótico) para que se tenha 82% de transmitância triplicando-se a concentração da Solução A é: (A solução segue a lei de Lambert-Beer):